[发明专利]钢的连续铸造方法

说明书

本发明提供一种可减少在铸片内产生的中心偏析的钢的连续铸造方法。本发明所涉及的钢的连续铸造方法是，在连续铸造机内的沿着铸片拉制方向的区间，将从铸片(18)的宽度中央的沿着厚度方向的固相率的平均值在0.4～0.8的范围内的起点、到在上述铸片宽度中央的沿着厚度方向的固相率的平均值比在上述起点的固相率的平均值大且为1.0以下的范围内的终点设为第一区间，在上述第一区间内，将铸片单位表面积的水量密度设在50L/(msupgt;2/supgt;×min)～2000L/(msupgt;2/supgt;×min)的范围内，用水冷却铸片。

技术领域

本发明涉及一种钢的连续铸造方法。更详细而言，本发明涉及一种可减少在铸片内产生的中心偏析的钢的连续铸造方法。

背景技术

在钢的凝固过程中，碳、磷、硫、锰等溶质元素因凝固时的再分配而在未凝固的液相侧增稠。其结果在枝晶树间形成宏观偏析。

另外，利用连续铸造机进行铸造而逐渐凝固的连续铸造铸片(以下，也简称为“铸片”)中，有时因凝固收缩、热收缩和在连续铸造机的辊间产生的凝固壳的凸起等，在铸片的厚度中心部形成空隙或者产生负压。其结果是在铸片的厚度中心部吸引钢液。然而，在凝固末期的未凝固层中不存在充分量的钢液，因此上述溶质元素进行了富集的、枝晶树间的钢液被吸引移动到铸片的厚度中心部，在铸片的厚度中心部凝固。这样形成的偏析斑点中溶质元素的浓度成为比钢液的初始浓度高很多的值。该现象通常称为“宏观偏析”，根据其存在部位，也称为“中心偏析”。

因铸片的中心偏析，导致原油、天然气体等输送用管线管材的品质显著降低。品质降低例如是因腐蚀反应而侵入到钢内部的氢扩散到在中心偏析部生成的锰硫化物(MnS)、铌碳化物(NbC)等的周围并积累，因其内压产生裂纹所引起的。另外，中心偏析部因高浓度的溶质元素而硬质化，因此上述裂纹进一步传播到周围而扩张。该裂纹被称为氢诱导裂纹(HIC：Hydrogen Induced Cracking)。因此，减少铸片的厚度中心部的中心偏析对于实现钢制品的品质提高极其重要。

以往，提出有很多在从连续铸造工序到轧制工序期间使铸片的中心偏析减少或无害化的技术。例如，专利文献1和专利文献2中提出了在连续铸造机内对具有未凝固层的凝固末期的铸片一边通过铸片支承辊，在相当于凝固收缩量与热收缩量之和的程度的压下量缓缓压下一边进行铸造的技术。该技术被称为轻压下法。轻压下法中，使用在铸造方向并列的多对铸片支承辊拉制铸片时，以与凝固收缩量和热收缩量的和匹配的压下量缓缓地压下铸片，减少未凝固层的体积，防止铸片中心部的空隙和负压部的形成。由此，防止枝晶树间的稠化钢液从枝晶树间被吸引到铸片的厚度中心部。通过这样的机理，利用轻压下法，减轻在铸片内产生的中心偏析。

另外，已知在厚度中心部的枝晶组织的形态与中心偏析之间，有紧密的关系。例如，专利文献3中提出了通过将连续铸造机的二次冷却带的浇铸方向的特定位置的比水量设定在0.5L/kg以上，从而促进凝固组织的微细化和等轴晶化，减少中心偏析的技术。并且，专利文献4中提出了通过将压下条件和冷却条件适当地进行调整而将铸片厚度中心部的一次枝晶间隔设为1.6mm以下，从而减少中心偏析的技术。

另一方面，有以防止铸片的表面裂纹作为目的的技术，作为在连续铸造机内的铸片的温度控制的方法，专利文献5中提出了对铸片表面进行加热升温的技术。专利文献5中在连续铸造机的矫正带内，以平均30℃/min以上升温铸片表层，防止铸片矫正时的表面裂纹。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平08－132203号公报

专利文献2：日本特开平08－192256号公报

专利文献3：日本特开平08－224650号公报

专利文献4：日本特开2016－28827号公报

专利文献5：日本特开2008－100249号公报。

发明内容